內容簡介
本書針對連鑄、熱連軋工藝的特點，系統地闡述溫度在連鑄、熱連軋工藝過程中的作用。除闡述熱量傳遞的規律及分析方法的共性知識外，重點介紹鋼水在結晶器凝固、連鑄坯在二冷區傳熱、鋼坯在熱爐內的加熱過程、爐內的熱交換分析和鋼坯的溫度場計算；鋼坯在傳輸過程、軋制過程中的幾種熱交換類型，以及各工序的熱交換係數的確定、軋件的熱量損失、溫度變化，熱軋帶鋼終軋溫度、卷取溫度控制目的及方法；中間坯在熱卷箱內的溫度數學模型及熱卷箱內溫度場的計算與分析。
本書可供從事軋鋼專業的工程技術人員以及相關專業的本科生和研究生學習和參考。
圖書目錄
第一篇 傳熱學基礎
1 概述
1.1 熱量傳遞的三種基本方式
1.1.1 熱傳導
1.1.2 熱對流
1.1.3 熱輻射
1.2 總傳熱過程
2導熱基本定律和穩態導熱
2.1 導熱基本定律和熱導率
2.1.1 溫度場和溫度梯度
2.1.2 導熱基本定律
2.1.3 熱導率
2.2 導熱微分方程和定解條件
2.2.1 導熱微分方程
2.2.2 導熱過程的定解條件
2.3 一維穩態導熱
2.3.1 通過平壁的導熱
2.3.2 通過圓筒壁的導熱
2.3.3 變熱導率
2.4 接觸熱阻簡介
3 非穩態導熱
3.1 非穩態導熱過程的特點
3.2集總參數法
3.3 內部熱阻不可忽略的物體在第三類邊界條件下的非穩態導熱和諾謨圖
3.3.1 無限大平壁的分析解和諾謨圖
3.3.2 無限長圓柱體的諾謨圖
3.3.3 二維和三維非穩態導熱
4 導熱問題數值解法
4.1 離散化和差商
4.2 穩態導熱問題的數值計算
4.2.1 內部節點的有限差分方程
4.2.2 邊界節點的有限差分方程
4.2.3 節點差分方程組的求解
4.3 非穩態導熱問題的數值計算
4.3.1 內部節點的顯示差分方程
4.3.2 邊界節點的顯示差分方程
4.3.3 顯式差分格式的不穩定性
4.3.4 節點方程組求解
4.4 有限單元法
4.4.1 單元劃分和溫度場的離散
4.4.2 有限單元的總體合成
4.4.3 不穩定溫度場的總體合成
4.4.4 無內熱源平面穩定溫度場計算舉例
5 對流傳熱
5.1 對流傳熱概述
5.1.1 牛頓冷卻公式
5.1.2 影響對流傳熱係數h的因素
5.2 邊界層理論簡介
5.2.1 流動邊界層和熱邊界層
5.2.2 邊界層對流傳熱微分方程組
5.3 相似原理在對流傳熱中的套用
5.3.1 相似原理簡介
5.3.2 特徵數實驗關聯式的確定和選用
5.3.3 對流傳熱特徵數關聯式的正確選用
5.4 單相流體對流傳熱特徵數關聯式
5.4.1 管內強迫對流傳熱
5.4.2 外掠物體時的強迫對流傳熱
5.4.3 自然對流時的換熱
6 輻射傳熱
6.1 熱輻射的基本概念
6.1.1 熱輻射的本質
6.1.2 物體對熱輻射的吸收、反射和透過
6.2 熱輻射的基本定律
6.2.1 普朗克定律
6.2.2 斯忒藩一玻耳茲曼定律
6.2.3蘭貝特定律
6.2.4克希荷夫定律
6.3 物體表面間的輻射換熱
6.3.1 兩平面組成的封閉體系的輻射換熱
6.3.2 角度係數
6.3.3 兩個任意表面組成的封閉體系的輻射換熱
6.3.4 有隔熱板時的輻射換熱
6.4 氣體輻射
6.4.1 氣體輻射的特點
6.4.2 氣體的黑度
6.4.3 氣體和通道壁的輻射換熱
6.4.4 火焰的輻射
第二篇 連鑄過程中的熱交換
7 連鑄工藝中的熱交換
7.1 連鑄機熱平衡
7.1.1 連鑄凝固傳熱偽過程及特點
7.1.2 傳熱量
7.1.3 連鑄凝固傳熱特點
7.2 凝固潛熱
7.2.1 凝固潛熱的處理
7.2.2 溫度補償法
7.2.3 等效比熱法
7.2.4 熱焓法
8 結晶器中的熱交換
8.1 鋼水在結晶器內的凝固與傳熱
8.1.1 鋼水在結晶器內的凝固過程
8.1.2 結晶器內的傳熱過程
8.2 結晶器內傳熱模型的建立
8.2.1 垂直方向散熱
8.2.2 水平方向散熱
8.3 結晶器傳熱量的計算
8.3.1 鑄坯液芯與坯殼間的傳熱
8.3.2 坯殼與結晶器間的傳熱
8.3.3 結晶器銅壁與水之間的傳熱
8.4 結晶器冷卻強度與坯殼厚度的關係
8.4.1 結晶器內的熱平衡
8.4.2對流換熱係數ht與hw的確定
8.4.3 計算實例
9 二冷區的熱交換
9.1 二冷區熱平衡
9.1.1 二冷區傳熱
9.1.2 噴霧水滴與鑄坯的熱交換
9.1.3 二次冷卻水制定原則
9.1.4 噴淋水滴速度和噴嘴壓力
9.2 連鑄機輥子與鑄坯傳熱的研究
9.2.1 實測溫度
9.2.2 輥子的熱載荷
9.2.3 輥子的熱平衡：
9.2.4 計算實例
10 連鑄坯溫度場計算實例
10.1 實際計算工況
10.2 數學模型的描述
10.2.1 導熱微分方程
10.2.2 初始條件及邊界條件的確定
10.2.3 物性參數的確定
10.3 有限元計算結果
10.3.1 有限元格線的劃分
10.3.2 鑄坯在結晶器中溫降情況
10.3.3 鑄坯出二冷區的溫度分布情況
10.3.4 實測值與模擬值的比較分析
10.3.5 鑄坯的三維溫度場分布雲圖
第三篇 熱軋過程中熱量傳遞
11 加熱爐內熱量傳遞
11.1 鋼坯的加熱過程
11.2 鋼坯的加熱工藝制度
11.2.1 鋼坯的加熱溫度與速度
11.2.2 鋼坯的加熱制度與時間
11.3 爐內的熱交換分析
11.3.1 爐膛內部傳熱分析
11.3.2 爐子的熱平衡
11.3.3 熱平衡方程和熱平衡表
11.4 鋼坯的溫度場計算
11.4.1 預熱段
11.4.2 加熱段
11.4.3 均熱段
12 鋼坯在傳輸過程中的基本傳熱
12.1 高壓水除鱗與鋼坯的對流傳熱
12.1.1 一次高壓水除鱗
12.1.2 低壓噴水冷卻
……
13 熱卷箱內溫度變化研究
14 軋制過程中的傳熱
15 軋後冷卻輥道的溫降
16 鋼卷冷卻過程的傳熱分析
參考文獻
